CN106090236B - 一种旋转机械非接触式密封可调节装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种旋转机械非接触式密封可调节装置，属于旋转机械密封技术领域。采用分体式结构，由4个1/4圆环状密封块组成；每个密封块包括：顶丝、沉头螺钉、锁片、密封支架、引气管、顶丝支板、碟簧、第一O型密封圈、顶丝顶板、密封滑块、第二O型密封圈、密封条；密封滑块镶嵌在密封支架内部，并通过第一O型密封圈密封，且在连接处设置有碟簧，实现浮动调节。顶丝支板通过沉头螺钉固定在横梁上，顶丝穿过顶丝支板调节密封块的安装间隙，引气管与密封滑块上的引气孔连通，且通过第二O型密封圈密封。4件1/4密封块通过安装固定部与静子连接成一整体，且密封块通过第一O型密封及密封条密封；本发明安装方便、实用性强，具有良好的密封性能。
Description
技术领域
本发明属于旋转机械密封技术领域，具体涉及一种旋转机械非接触式密封可调节装置。
背景技术
旋转机械中广泛应用非接触密封限制气体和液体的外泄，其动力学特性和密封泄漏量是非接触密封设计中关心的技术重点。由于旋转机械密封腔室中旋转流体对转子和静子的脉动压力作用，会导致整个机械系统出现异常振动，而且通过调整旋转机械支撑轴承等结构也无法消除异常振动的频率成分，严重影响了旋转机械全功率输出。
而在旋转机械非接触密封设计和研究过程中，需要大量实验进行在不同参数下的密封动力学和泄漏测试,针对不同的密封间隙、周向流动速度进行不同非接触式密封结构加工成本高，而且非常费工时调整，专用实验装置缺乏。
发明内容
本发明的目的：为解决旋转机械非接触密封径向间隙和流体周向流动速度难于调节的技术难题，提供了一种旋转机械非接触式密封可调节装置。
本发明的技术方案：一种旋转机械非接触密封可调节装置，其特征在于，所述旋转机械非接触密封可调节装置采用分体式结构，由4个1/4圆环状密封块组成；所述每个密封块包括：顶丝、沉头螺钉、锁片、密封支架、引气管、顶丝支板、碟簧、第一O型密封圈、顶丝顶板、密封滑块、第二O型密封圈、密封条；
所述密封滑块的顶面中部设置有顶板安装槽，底面设置有针形密封齿，所述密封滑块均布设置有引气孔；
所述密封支架轴向一侧面设置有安装固定部，密封支架径向两端设置有锁片安装槽，密封支架的两径向端面设置有密封槽，密封支架两侧面通过横梁连接；
所述密封滑块镶嵌连接在密封支架内部，且在连接处设置有碟簧，所述密封滑块与密封支架通过第一O型密封圈密封，所述顶丝支板通过沉头螺钉固定在横梁上，顶丝穿过顶丝支板与顶丝顶板接触，且所述顶丝顶板安装在顶板安装槽内，所述引气管与引气孔配合安装，且靠近针型密封齿一端的引气孔与引气管端面之间安装有第二O型密封圈；
密封滑块通过锁片与锁片安装槽配合安装，能够使密封滑块径向固定在密封支架内，所述4件1/4圆环状密封块通过安装固定部与静子连接成一整体，且相邻两个1/4圆环状密封块通过密封槽安装密封条进行密封。
优选地，所述密封支架内腔设置有第一安装边和第二安装槽，所述所述密封滑块设置有第二安装边和第一安装槽；且第一安装边与第一安装槽配合安装，第二安装边与第二安装槽配合安装。
优选地，所述第一安装边设置有碟簧安装槽，所述碟簧与碟簧安装槽间隙配合。
优选地，所述碟簧安装槽设置有圆形通孔，所述圆形通孔与所述引气管间隙配合。
优选地，所述第一O型密封圈安装在第二安装边底面与第二安装槽的底面配合连接处。
优选地，所述引气管呈三行三列均布在密封滑块上，且相邻行之间夹角为30°。
优选地，所述引气孔两端直径不同，并通过圆锥面过渡。
优选地，所述碟簧的内径与引气管间隙配合。
优选地，所述横梁均布设置有螺纹孔，所述螺纹孔与沉头螺钉配合。
本发明的技术优点：本发明采用分体式设计，安装方便，结构紧凑、实用性强、成本低，可以模拟旋转机械中非接触式密封中不同径向密封间隙、不同密封流体周向流速工况，具有良好的密封性能。
附图说明
图1为本发明一种旋转机械非接触式密封可调节装置的一优选实施例的正视图；
图2为本发明一种旋转机械非接触式密封可调节装置的一优选实施例的侧视图；
图3为本发明一种旋转机械非接触式密封可调节装置的一优选实施例的内部结构示意图；
图4为图3所示实施例的A-A剖视图；
图5为图3所示实施例的B-B剖视图；
图6为图3所示实施例的C-C剖视图；
图7为图3所示密封滑块结构示意图；
图8为图3所示引气孔的均布示意图；
图9为图3所示密封支架的结构示意图；
其中，1-顶丝，2-沉头螺钉，3-锁片，4-密封支架，5-引气管，6-顶丝支板，7-碟簧，8-第一O型密封圈，9-顶丝顶板，10-密封滑块，11-第二O型密封圈，12-密封条，41-安装固定部，42-锁片安装槽，43-横梁，44-圆形通孔，45-第一安装边，46-第二安装槽，47-碟簧安装槽，48-沉头螺钉安装孔，101-顶板安装槽，102-针型密封齿，103-引气孔，104-第二安装边，105-第一安装槽，106-密封槽。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明，图1至图9；
一种旋转机械非接触密封可调节装置，所述旋转机械非接触密封可调节装置采用分体式结构，由4个1/4圆环状密封块组成；每个密封块包括：顶丝1、沉头螺钉2、锁片3、密封支架4、引气管5、顶丝支板6、碟簧7、第一O型密封圈8、顶丝顶板9、密封滑块10、第二O型密封圈11、密封条12；
密封滑块10的顶面中部设置有顶板安装槽101，底面设置有针形密封齿102，密封滑块的两端设置有密封槽106，密封滑块10均布设置有引气孔103；
密封支架4轴向一侧面设置有安装固定部41，密封支架4径向两端设置有锁片安装槽42，密封支架4的两径向端面设置有密封槽106密封支架4两侧面通过横梁43连接；
密封滑块10镶嵌连接在密封支架4内部，密封支架4内腔设置有第一安装边45和第二安装槽46，密封滑块10设置有第二安装边104和第一安装槽105；且第一安装边45与第一安装槽105配合安装，第二安装边104与第二安装槽46配合安装，实现密封滑块10与密封支架4镶嵌式连接。
第一安装边45设置有碟簧安装槽47，碟簧安装槽47与碟簧7间隙配和，密封支架4和密封滑块10通过安装碟簧7，实现径向可浮动调节。
第一O型密封圈8安装在第二安装边104底面与第二安装槽的底面配合连接处，保持密封支架4和密封滑块10之间两端安装面的的周向密封。
顶丝顶板9安装在顶板安装槽101内，顶丝1穿过顶丝支板6与顶丝顶板9接触，横梁43均布设置有螺纹孔48，螺纹孔与沉头螺钉2配合，顶丝支板6通过沉头螺钉2固定在横梁43上；调节顶丝1的松紧，可调节密封滑块4的针型密封齿102距离静子轴的的的径向间隙。
引气管5与引气孔103配合安装，引气管5呈三行三列均布在密封滑块10上，且相邻行之间夹角为30°，可保证外部气流以切向30°进入密封腔室，从而起到改变密封流体的流速，引气孔103两端直径不同，并通过圆锥面过渡，且靠近针型密封齿102一端的引气孔103与引气管5的端面之间安装有第二O型密封圈11；从而密封引气管5的安装间隙，防止气体从引气孔103泄漏。
引气管5还可以作为密封腔室内流体压力测试装置的通道。
密封滑块10通过锁片3与锁片安装槽42配合安装，能够使密封滑块10径向固定在密封支架4内，防止密封滑块10从密封支架4内滑落，4件1/4圆环状密封块通过安装固定部41与静子连接成一整体，且相邻两个1/4圆环状密封块通过密封槽106安装密封条12进行密封。
本发明采用顶丝调节密封齿的径向间隙，采用切向引气结构增强密封气体的周向流速，采用分体式结构简化安装难度，解决旋转机械非接触密封径向间隙和流体周向流动速度难于调节的技术难题。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种旋转机械非接触密封可调节装置，其特征在于，所述旋转机械非接触密封可调节装置采用分体式结构，由4个1/4圆环状密封块组成；所述每个密封块包括：顶丝(1)、沉头螺钉(2)、锁片(3)、密封支架(4)、引气管(5)、顶丝支板(6)、碟簧(7)、第一O型密封圈(8)、顶丝顶板(9)、密封滑块(10)、第二O型密封圈(11)、密封条(12)；
所述密封滑块(10)的顶面中部设置有顶板安装槽(101)，底面设置有针形密封齿(102)，所述密封滑块的两端设置有密封槽(106)，所述密封滑块(10)均布设置有引气孔(103)；
所述密封支架(4)轴向一侧面设置有安装固定部(41)，密封支架(4)径向两端设置有锁片安装槽(42)，密封支架(4)的两径向端面设置有密封槽(106)，密封支架(4)两侧面通过横梁(43)连接；
所述密封滑块(10)镶嵌连接在密封支架(4)内部，且在连接处设置有碟簧(7)，所述密封滑块(10)与密封支架(4)通过第一O型密封圈(8)密封，所述顶丝支板(6)通过沉头螺钉(2)固定在横梁(43)上，顶丝(1)穿过顶丝支板(6)与顶丝顶板(9)接触，且所述顶丝顶板(9)安装在顶板安装槽(101)内，所述引气管(5)与引气孔(103)配合安装，且靠近针型密封齿(102)一端的引气孔(103)与引气管(5)的端面之间安装有第二O型密封圈(11)；
密封滑块(10)通过锁片(3)与锁片安装槽(42)配合安装，能够使密封滑块(10)径向固定在密封支架(4)内，所述4件1/4圆环状密封块通过安装固定部(41)与静子连接成一整体，且相邻两个1/4圆环状密封块通过密封槽(106)安装密封条(12)进行密封。
2.根据权利要求1所述的一种旋转机械非接触密封可调节装置，其特征在于：所述密封支架(4)内腔设置有第一安装边(45)和第二安装槽(46)，所述密封滑块(10)设置有第二安装边(104)和第一安装槽(105)；且第一安装边(45)与第一安装槽(105)配合安装，第二安装边(104)与第二安装槽配合安装。
3.根据权利要求2所述的一种旋转机械非接触密封可调节装置，其特征在于：所述第一安装边(45)设置有碟簧安装槽(47)，所述碟簧(7)与碟簧安装槽(47)间隙配合。
4.根据权利要求3所述的一种旋转机械非接触密封可调节装置，其特征在于：所述碟簧安装槽(47)设置有圆形通孔(44)，所述圆形通孔(44)与所述引气管(5)间隙配合。
5.根据权利要求1所述的一种旋转机械非接触密封可调节装置，其特征在于：所述第一O型密封圈(8)安装在第二安装边(104)底面与第二安装槽的底面配合连接处。
6.根据权利要求1所述的一种旋转机械非接触密封可调节装置，其特征在于：所述引气管(5)呈三行三列均布在密封滑块(10)上，且相邻行之间夹角为30°。
7.根据权利要求1所述的一种旋转机械非接触密封可调节装置，其特征在于:所述引气孔(103)两端直径不同，并通过圆锥面过渡。
8.根据权利要求1所述的一种旋转机械非接触密封可调节装置，其特征在于：所述碟簧(7)的内径与引气管(5)间隙配合。
9.根据权利要求1所述的一种旋转机械非接触密封可调节装置，其特征在于：所述横梁(43)均布设置有螺纹孔(48)，所述螺纹孔与沉头螺钉(2)配合。
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